ISSN 2307-2180Вимірюйте усе доступне вимірюванню й робіть недоступне вимірюванню доступним.

Галілео Галілей

Науково-виробничий журнал

Scientific and production journal

Засновники: Академія метрології України,Харківський національнийуніверситет радіоелектроніки (ХНУРЕ),Державне підприємство «Всеукраїнський державний науково-виробничий центр стандартизації, метрології, сертифікації та захисту прав споживачів» (ДП «Укрметртестстандарт»),ТОВ Виробничо-комерційна фірма (ВКФ) «Фавор ЛТД»

Видається з березня 2006 рокуРік випуску тринадцятийПередплатний індекс 92386

Головний редактор Володарський Є. Т., д. т. н., проф.

Редакційна колегія:Величко О.М., д. т. н., проф.Захаров І.П., д. т. н., проф.Коломієц Л.В., д. т. н., проф.Косач Н.І., д. т. н., проф.Кошева Л.О., д. т. н., проф.Кошовий М.Д., д. т. н., проф.Кучерук В.Ю., д. т. н., проф.Кухарчук В.В., д. т. н., проф.Назаренко Л.А., д. т. н., проф.Пістун Є.П., д. т. н., проф.Середюк О.Є., д. т. н., проф.Туз Ю.М., д. т. н., проф.Іноземні члени редколегії:Tadeusz Skubis, dr hab. inz., prof. (Польща)Zygmunt Warsza, doc., dr inz. (Польща)Михалченко В.М., к. т. н. (Казахстан)

Редакційна група:Фісун В.П., заступник головного редактораВинокуров Л.І., науковий редактор — відповідальний секретарПроненко М.П., модератор сайту, дизайнерЗайцев Ю.О., дизайнер-верстальник

Журнал рекомендовано до друку вченою радою ХНУРЕ(протокол №4 від 03.05.2019)

Адреса редакції: 61002, Харків, вул. Куликівська, 11;Тел.: (057) 706-00-36; (095) 00-68-665E-mail: metrolog-prylady@ukr.nethttp://www.amu.in.ua/journal1https://mmi-journal.org/index.php/journal

Видавець та виготовлювач:ВКФ «Фавор ЛТД» 61140, Харків, пр-т. Гагаріна, 94-А, кв. 35;Свідоцтво про внесення до Держреєстру видавців, виготівників і розповсюджувачів видавничої продукції серія ХК № 90 від 17.12.2003.

Підписано до друку 06.05.2019. Формат 60�84/8. Папір крейдований. Ум. друк. арк. 8,43. Обл.-вид. арк. 7,13. Друк офсетний. Тираж 400 прим. Замовлення № 17.

© «Метрологія та прилади», 2018

Co-founders:Kharkiv National University of Radio Electronics (KNURE);Public Organization «Academy of Metrology of Ukraine»;State Enterprise «Ukrainian State Research and Production Centre for Standardisation, Metrology, Certification and Consumers Rights Protection» (SE «Ukrmetrteststandart»);LLC Production and Commercial Firm (PCF) «FAVOR, LTD»

Published since march 2006.Release year thirteenthSubscription index 92386.

Chief editor:Volodarskyi Ye.T., D.Sc. (Eng.), prof.

Editorial board:Kolomiyets L.V., D.Sc. (Eng.), prof.Kosach N.I., D.Sc. (Eng.), prof.Kosheva L.O., D.Sc. (Eng.), prof.Koshovyi M.D., D.Sc. (Eng.), prof.Kucheruk V.Yu., D.Sc. (Eng.), prof.Kukharchuk V.V., D.Sc. (Eng.), prof.Nazarenko L.A., D.Sc. (Eng.), prof.Pistun Ye.P., D.Sc. (Eng.), prof.Serediuk O.Ye., D.Sc. (Eng.), prof.Tuz Yu.M., D.Sc. (Eng.), prof.Velychko O.M., D.Sc. (Eng.), prof.Zakharov I.P., D.Sc. (Eng.), prof.Foreign members of the editorial board:Tadeusz Skubis, prof. dr hab. inz. (Poland)Zygmunt Warsza, doc., dr inz. (Poland)Mykhalchenko V.M., Ph.D. in Engineering Science (Kazakhstan)

Advisory Board:Bolshakov V.B., D.Sc. (Eng.), S.Sc.Off.

Deputy Chief EditorKuzmenko Yu.V., Ph.D. (Eng.), S.Sc.Off.,Petryshyn I.S., D.Sc. (Eng.), prof.Rozhnov M.S., Ph.D. (Chem.), S.Sc.Off.Surdu M.M., D.Sc. (Eng.), prof.

Editorial Team:Fisun V.P., Deputy Chief EditorVynokurov L.I., Scientific Editor, Executive SecretaryPronenko M.P., site moderator, designerZaitsev Yu.O., maker-up designer

The journal is recommended for publication by the scientific council of KNURE(protocol number 4 dated 03.05.2019)

Editorial Address:61002, Kharkiv, st. Kulikovskaya, 11;tel.: (057) 706-00-36; (095) 00-68-665e-mail: metrolog-prylady@ukr.nethttps://mmi-journal.org/index.php/journalhttp://www.amu.in.ua/journal1

Publisher and manufacturer:PCF «Favor LTD»61140, Kharkiv, pr-t. Gagarin, 94-A, sq. 35;Certificate of inclusion in the State Register of Publishers, Manufacturers and Distributors of Publishing Products, series ХК № 90 dated 17.12.2003.

Signed for printing dated 06.05.2019Format 60 × 84/8. Paper is coated. Conditional printed sheets 8.43. Accounting and publishing sheets 7.13.Offset printing. Circulation 400 copies Order number 17.

ISSN (print) 2307-2180ISSN (online) 2663-9564DOI: 10.33955/2307-2180

© «Metrology and Instruments», 2018

Журнал зареєстрованоу Міністерстві юстиції України, свідоцтвосерія КВ № 22796-12696ПР від 03.07.2017;включено до Переліку наукових фахових видань України, наказ Міністерства освіти і науки України № 747 від 13.07.2015Журнал включено до Міжнародної наукометричної бази даних Index Copernicus, лист від 08.03.2013

The Journal is Registered in Ministry of Justice of Ukraine, Certificate series КВ № 22796-12696ПР dated 03.07.2017;is included in the List of scientific professional editions of Ukraine, the order of the Ministry of Education and Science of UkraineNo. 747 dated 13.07.2015The journal is included in the International Scientific Databases Index Copernicus, Letter dated 08.03.2013

METROLOGY AND

INSTRUMENTS

2

ЗМІСТ / CONTENTS

МЕТОДИ ТА МЕТОДИКИ

Сіренко М., Горкунов Б., Львов С., Саліба Абдел Нур

Автоматизований пристрій

магнітного контролю виробів

складних форм із електротехнічних сталей ................................... 3

ПОВІРКА ТА КАЛІБРУВАННЯ

Величко О., Шевкун С., Мещеряк О., Добролюбова М.

Калібрування установок для повірки секундомірів ................... 11

ТОЧНІСТЬ ТА ДОСТОВІРНІСТЬ

Олійник О., Тараненко Ю.

Метод точного визначення

частот і форм коливань резонатора

віброчастотного датчика .................................................................... 16

ВИМІРЮВАЛЬНІ ПРИЛАДИ ТА СИСТЕМИ

Сєріков Я.

Розроблення приладів

для системи моніторингу

міцністних характеристик бетону

в експлуатованих будинках і спорудах

на основі ультразвукового імпульсного методу .......................... 22

МЕТРОЛОГІЧНЕ ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ

Берестов Р., Кравченко І., Гоц Н., Паракуда В.

Огляд системи

метрологічного забезпечення спектрометрії

іонізуючого �-, �-, �- випромінення ............................................... 28

ПОХИБКИ ТА НЕВИЗНАЧЕНОСТІ

Ігнаткін В.

Особливості аналізу динамічної похибки

в процесі оцінювання метрологічної надійності

засобів вимірювальної техніки ........................................................ 36

МОДЕЛІ ТА МОДЕЛЮВАННЯ

Стенцель Й., Поркуян О., Літвінов К., Сотнікова Т.

Математичні моделі

додаткових похибок вимірювання

засобів контролю ................................................................................. 43

НАНОМЕТРОЛОГІЯ

В. Koвaльчук, Л. Коваленко, М.В. Сморж

Нанометрологія:

оптичні властивості Si — нанокластерів ......................................... 52

ВІЙСЬКОВА МЕТРОЛОГІЯ

Корецький Е., Шевкун C., Головня М., Мещеряк О.,

Бойко В., Гаврилов А., Світенко М., Троцько М.

Проблеми та шляхи вирішення

завдань з контролю та управління

передаванням еталонних сигналів часу та частоти

в Збройних Силах України ................................................................ 57

ЗАСТОСУВАННЯ ТА ЕКСПЛУАТАЦІЯ

Баранов Г., Габрук Р., Горішна І.

Особливості використання

імпульсно-допплерівських радарів

для визначення маловисотних цілей ............................................. 62

БЕЗПЕКА ЖИТТЄДІЯЛЬНОСТІ

Назаренко Л., Кононенко Г., Можаровська Т., Чернець В.

Мезопічна фотометрія і вуличне освітлення................................ 67

METHODS AND PROCEDURES

Sirenko N., Gorkunov B., Lvov S., Saliba Abdel Nour

Automated Device

for Magnetic Control of Products of Complex Forms Made

....................................................................... from Electrotechnical Steels

VERIFICATION AND CALIBRATION

Velychko O., Shevkun S., Meshcheriak O., Dobroliubova M.

...................... Calibration of the Plants for Verification of Stopwatchs

ACCURACY AND RELIABILITY

Oliynyk O., Taranenko Y.

The Method of Accurate Determination

of Frequencies and Modes of Vibration of the Resonator

............................................................of the Vibration Frequency Sensor

MEASURING INSTRUMENTS AND SYSTEMS

Serikov Ya.

Development of Devices

for the System of Monitoring

the Strength Features of Concrete

in Operated Buildings and Structures

.....................................................Based on the Ultrasonic Pulse Method

METROLOGICAL ASSURANCE

Berestov R., Kravchenko I., Hots N., Parakuda V.

Metrology System

of Ionizing Spectrometry

...................................................................................... �-, �-, �- Radiation

ERRORS AND UNCERTAINTY

Ignatkin V.

Features of Dynamic Error Analysis

in the Process of Evaluation of Metrological Reliability

............................................................................of Measuring Equipment

MODELS AND MODELING

Stentsel Y., Porkuian O., Litvinov K., Sotnikova T.

Mathematical Models

of Additional Measurement Errors

......................................................................................... of Control Means

NANOMETROLOGY

V. Kovalchuk, L. Kovalenko, M. Smorgh

Nanometrology:

......................................................Optical Properties of Si-NanoClusters

MILITARY METROLOGY

Koretsky E., Shevkun S., Golovnya M., Mesheryak O.,

Bojko V., Gavrilov A., Svitenko M., Trotsko M.

Problems and Ways to Take

Objectives with the Control and Management

by the Transmission of Ethnic Time and Frequency Signals

................................................................. in the Armed Forces of Ukraine

APPLІCATІON AND EXPLOІTATІON

Baranov G., Gabruk R., Gorіshna І.

Features of Usіng

Pulse-Doppler Radars

................................................ for Determіnatіon Low-Altіtude Targets

LIFE SAFETY

Nazarenko L., Kononenko H., Mozharovska Т., Chernets V.

................................................Mesopic Photometry and Street Lighting

ІНФОРМАЦІЯ ....................................................................................

INFORMATION......................................................................................... 21

3

2’2019 МЕТРОЛОГІЯ ТА ПРИЛАДИ � МЕТОДИ ТА МЕТОДИКИ

АВТОМАТИЗОВАНИЙ ПРИСТРІЙ МАГНІТНОГО КОНТРОЛЮ ВИРОБІВ СКЛАДНИХ ФОРМ ІЗ ЕЛЕКТРОТЕХНІЧНИХ СТАЛЕЙ

Automated Device for Magnetic Control of Products of Complex Forms Made

from Electrotechnical Steels

Магнітні випробування виробів розімкненої форми (полоси) із електротехнічних сталей

традиційно проводять у постійних магнітних по-лях із використанням апарату Епштейна та попе-реднім виготовленням необхідної кількості зраз-

ків [1]. Вимірюваними величинами зазвичай є індук-ція за заданого (стандартного) значення напруже-ності магнітного поля [1]. Але випробування зразків замкненої форми (наприклад, кільцевої) потребу-ють попереднього трудомісткого процесу нанесення

М. Сіренко, кандидат технічних наук, професор кафедри комп’ютерних та радіоелектронних систем контролю та діагностики,e-mail: sirnn2@gmail.com,Б. Горкунов, доктор технічних наук, професор кафедри інформаційно-вимірювальних технологій і систем,e-mail: b.gorkunov51@gmail.com,С. Львов, кандидат технічних наук, професор кафедри,e-mail: sgl8ntu@gmail.com,Саліба Абдел Нур, аспірант кафедри,e-mail: abdel.nour.saliba@gmail.com,Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут», Україна

© Сіренко М., Горкунов Б., Львов С., Саліба Абдел Нур, 2019

Розроблено метод магнітного контролю зразків із елек-тротехнічних сталей різної форми. Запропоновано викорис-тання пермеаметрів, які не потребують нанесення вимірю-вальних обмоток на дослідний зразок і дозволяють автома-тизувати процес контролю. Наведено функціональну схему автоматизованого пристрою, що реалізує диференційний ме-тод магнітного контролю, розроблено методику градуюван-ня пермеаметрів та проведено розрахунки основних метро-логічних параметрів і технічних характеристик пристрою.

This study proposes the device for indirect measurement of mag-netic induction, with the given value of magnetic field strength, in electrotechnical steel samples of complex form with application of two permeameters. The testing of enclosed form samples requires preliminary labor-intensive coiling of magnetization and measu ring windings, which is not suitable for automation of express testing. Express testing of products from electrotechnical steels is usually re-lated to the measurement of not absolute values, but the values of deviation, taking into account the sign of the selected conventional

«standard» value. Therefore, for such measurements implementation it is necessary to apply methods of comparison with the measure. The most suitable for this purpose is a differential measurement method. Comparing the increase of accuracy of testing in comparison with ana logues, the design of a permeameter implies coiling of the measu-ring winding of four sections and their placement on the magnetic circuit on both sides of the zones of contact with the controlled pro-duct.Besides that, the windings in each pair of sections are connected in series, and the pairs of coils themselves — in series in accordance. This allows to measure the voltage on the terminals of the measuring winding, which only depends on the working magnetic flux passing through the cross section of the sample. This does not take into ac-count magnetic dispersion flows from the magnetic circuit, which are sources of errors. This constructive technique achieves one more ob-jective — increasing the sensitivity of the permeameter, which is ad-justable since its value depends on the number of turns of the mea-suring winding. Obtained results allow to solve the problem of auto-mation of the routine magnetic control of products of complex form from thin-sheet electrical steel in conditions of its mass production.

УДК 621.317.44

Ключові слова: магнітна індукція, пермеаметр, диференційний метод, чутливість, магнітний контроль, градуювання.Keywords: magnetic induction, permeameter, differential method, sensitivity, magnetic testing, calibration.

N. Sirenko, candidate of technical sciences, professor of computer and radio-electronic systems for testing and diagnostics department,e-mail: sirnn2@gmail.com,B. Gorkunov, doctor of technical sciences, professor of Information and measuring technologies and systems department,e-mail: b.gorkunov51@gmail.com,S. Lvov, candidate of technical sciences, professor of the department,e-mail: sgl8ntu@gmail.com,Saliba Abdel Nour, рostgraduate of the department,e-mail: abdel.nour.saliba@gmail.com,National technical university «Kharkiv polytechnic institute», Ukraine

DOI: 10.33955/2307-2180(2)2019.3-10

11

2’2019 МЕТРОЛОГІЯ ТА ПРИЛАДИ � ПОВІРКА ТА КАЛІБРУВАННЯ

КАЛІБРУВАННЯ УСТАНОВОК ДЛЯ ПОВІРКИ СЕКУНДОМІРІВ

Calibration of the Plants for Verification of Stopwatchs

О. Величко, доктор технічних наук, професор, директор науково-виробничого інституту, e-mail: velychko@ukrcsm.kiev.ua,С. Шевкун, кандидат технічних наук, начальник науково-дослідного відділу, e-mail: shevkun@ukrcsm.kiev.ua,О. Мещеряк, начальник науково-дослідної лабораторії вимірювань часу і частоти, e-mail: omeshcheriak@ukrcsm.kiev.ua,ДП «Укрметртестстандарт», м. Київ, Україна,М. Добролюбова, кандидат технічних наук, доцент, Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського»,e-mail: m.dobroliubova@ukr.net

© Величко О., Шевкун С., Мещеряк О., Добролюбова М., 2019

Представлено метод калібрування установок для по-вірки секундомірів за допомогою частотоміра електронно-лічильного CNT-90. Програмне забезпечення частотоміра електронно-лічильного CNT-90 дозволяє здійснювати обчис-лення результатів повірки та калібрування (відхилення по-казів вимірювання часу та показників нестабільності) в ав-томатичному режимі. Наведені модель калібрування та бюд-жет невизначеності для установки для повірки (калібруван-ня) секундомірів.

The method of calibration of plants for verification of stop-watches with the help of the electronic-counting CNT-90 frequency meter is presented. The measurement circuits for verification (calibra-tion) of reference plants for verification (calibration) of stopwatches are given. The device for synchronous start, which is based on the transformation of the motion signal of the moving part of the plant into an electrical signal of direct current using optical sensors, is used in the measuring circuit for calibration plants of mechanical stop-watches, and, the device for synchronous start, which is based on the transformation of the audio signal of an electronic stopwatch into an electrical signal of direct current using microphone, is used in the measuring circuit for calibration plants of electronic stopwatches.

An example of the applying of the CNT-90 electronic fre-quency counter software is provided, which allows you to calcu-

late the verification and calibration results (rejections the mea-surements of time and instability indexes) in the automatic mode. The calibration model and uncertainty budget for calibration of stopwatches are presented. The components of Type A and B, in accordance with calibration model are recorded when calcula-ting the combined standard uncertainty in the form of standard uncertainties.

The components of Type B:standard uncertainty due to the electronic counting frequen-

cy meter readings from the nominal value is taken from the calibra-tion certificate of the frequency meter;

standard uncertainty due to the drift of an electron-counting frequency meter since its last calibration;

standard uncertainty due to the discreteness of indications of the plant indicator;

standard uncertainty due to the effect of the device for syn-chronous start.

The method of verification and calibration of installations for verification (calibration) of stopwatches, which are describe in the article, can be used in scientific metrological institutions, state en-terprises, metrological services of state bodies, by enterprises and organizations, conformity assessment bodies of measuring instru-ments and in any other laboratories which have appropriate equip-ment and required standards.

УДК 621.373.8

Ключові слова: калібрування, установка для повірки секундомірів, невизначеність вимірювань, частотомір електронно-лічильний, програмне забезпечення.Keywords: calibration, calibration installation for verification of stopwatches, uncertainty of measurements, electronic frequency meter, software.

O. Velychko, doctor of technical sciences, professor,director of the scientific-production institute,e-mail: velychko@ukrcsm.kiev.ua,S. Shevkun, candidate of technical sciences, head of research department, e-mail: shevkun@ukrcsm.kiev.ua,O. Meshcheriak, head of research laboratory,e-mail: omeshcheriak@ukrcsm.kiev.ua,SE «Ukrmetrteststandard», Kyiv, Ukraine,M. Dobroliubova, candidate of technical sciences, associate professor, National Technical University of Ukraine «Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute»,e-mail: m.dobroliubova@ukr.net

DOI: 10.33955/2307-2180(2)2019.11-15

16

2’2019 МЕТРОЛОГІЯ ТА ПРИЛАДИ ТОЧНІСТЬ ТА ДОСТОВІРНІСТЬ

МЕТОД ТОЧНОГО ВИЗНАЧЕННЯ ЧАСТОТ І ФОРМ КОЛИВАНЬ РЕЗОНАТОРА ВІБРОЧАСТОТНОГО ДАТЧИКА

The Method of Accurate Determination of Frequencies and Modes of Vibration

of the Resonator of the Vibration Frequency Sensor

О. Олійник, кандидат технічних наук, доцент кафедри комп’ютерно-інтегрованих технологій і метрології,ORCID.ORG/0000-0003-2666-3825,е-mail: oleinik_o@ukr.net,Ю. Тараненко, доктор технічних наук, професор, завідувач кафедри,ORCID.ORG/0000-0003-4072-011,е-mail: taranen@rambler.ru,Український державний хіміко-технологічний університет, м. Дніпро, Україна

© Олійник О., Тараненко Ю., 2019

Розроблено точний метод визначення час-тот і форм коливань резонатора віброчастот-ного датчика внаслідок застосування точного спрощення основних рівнянь резонансних ко-ливань резонатора з урахуванням жорсткос-ті (піддатливості) опор та їх розміщення. Відхилення параметрів геометрії резонатора від ідеальних (номінальних) і неоднорідність ма-теріалу резонатора впливають на метрологіч-ні характеристики віброчастотного датчика. Проте наявні технології не забезпечують мож-ливості виготовлення резонаторів з номіналь-ними параметрами.

Наявні чисельні алгоритми розрахунків час-тот і форм коливань резонаторів, які викорис-товують для оцінки основної частоти коли-вальної системи, не враховують динамічних ха-рактеристик. Точність частоти коливань ре-зонатора залежить від вибору форми коливань, яку іноді важко заздалегідь передбачити.

Практичні завдання вимагають виконання розрахункових робіт з необхідною точністю. Через відсутність точного методу визначення частот і форм коливань резонатора віброчас-тотного датчика, який би враховував тип кріп-лення та розташування опор, проектувальни-ки змушені адаптувати наявні підходи та мо-делі розрахунків до конкретних вимірювальних умов.

Тому на практиці застосовують спроще-ні й наближені методи розрахунку. За наявнос-ті зосереджених мас і у разі врахування розсію-вання енергії в місцях закріплення резонатора методи розрахунку стають більш трудоміст-кими. У деяких випадках можливість матема-тичного трактування завдання стає здійснен-ною лише за умови введення у розрахунок дея-ких спрощень.

Запропоновий метод точного визначен-ня частот і форм коливань резонатора віб-рочастотного датчика базується на мето-ді Крилова. Визначення власних форм і частот коливань трубопроводу здійснюється інтегра-цією вихідного диференціального рівняння віль-них поперечних коливань резонатора для різних типів закріплення кінців. Наведено результати програмної реалізації моделі в програмному се-редовищі Python.

The article is devoted to the development of an accurate method for determining the frequencies and vibration modes of a resonator of a vibration-frequency sensor by applying an exact simplification of the basic equations of resonant oscillations of a resonator taking into account the rigidity (compliance) of the supports and their location. The deviation of the parameters of the geometry of the resonator from the ideal and the heterogeneity of the material of the resonator affect the metrological characteristics of the vibration frequency sensor. However, existing technologies do not provide the possibility of manufacturing resonators with nominal parameters.

The existing numerous algorithms for calculating the frequencies and waveforms of resonators are used to estimate the fundamental frequency of an oscillating system that do not take into account the dynamic characteristics. The accuracy of the oscillation frequency of the resonator depends on the choice of the mode of oscillations, which is sometimes difficult to predict in advance.

Practical tasks require performing design work with the required accuracy. The lack of an accurate method for determining the frequencies and modes of vibration of the resonator of the vibration-frequency sensor, which would take into account the type of mounting and location of resistance, designers have

УДК 621.3

Ю. Тараненко

О. Олійник

O. Oliynyk, candidate of technical sciences, associate professor of the department of computer-integrated technologies and metrology,ORCID.ORG/0000-0003-2666-3825,е-mail: oleinik_o@ukr.net,Y. Taranenko, doctor of technical sciences, professor, head of the department,ORCID.ORG/0000-0003-4072-011,е-mail: taranen@rambler.ru,Ukrainian state chemical technology university, Dnipro, Ukraine

DOI: 10.33955/2307-2180(2)2019.16-21

22

2’2019 МЕТРОЛОГІЯ ТА ПРИЛАДИ ВИМІРЮВАЛЬНІ ПРИЛАДИ ТА СИСТЕМИ

РОЗРОБЛЕННЯ ПРИЛАДІВ ДЛЯ СИСТЕМИ МОНІТОРИНГУ МІЦНІСТНИХ ХАРАКТЕРИСТИК БЕТОНУ В ЕКСПЛУАТОВАНИХ БУДИНКАХ І СПОРУДАХ НА ОСНОВІ УЛЬТРАЗВУКОВОГО ІМПУЛЬСНОГО МЕТОДУ

Development of Devices for the System of Monitoring the Strength Features of Concrete in Operated Buildings

and Structures Based on the Ultrasonic Pulse Method

Експлуатовані будинки, конструкції і споруди (будівельні об’єкти) характеризу-ються значним переліком типів конструкційних будівельних елементів і відріз-

няються часом експлуатації, рівнем впливу на них кліматичних і різного виду ви-робничих шкідливих факторів, фізико-механічними характеристиками, культурною та історичною цінністю. Логічним наслідком процесу експлуатації таких об’єктів є те, що негативні фактори зумовлюють появу дефектів у матеріалах конструкційних елементів, які знижують їх надійність, призводять до скорочення життєвого терміну.

З метою систематизації переліку будівельних об’єктів, уникнення аварійних си-туацій в Україні створено методологічну основу — ДБН В.1.2-14-2009 «Система за-безпечення надійності та безпеки будівельних об’єктів» [1]. Положеннями цього до-кумента встановлено класифікацію будівельних об’єктів за класами наслідків у ра-зі аварійної ситуації, категорії відповідальності конструкційних елементів, об’єктів за рівнем можливих матеріальних збитків чи (і) соціальних втрат. Визначено також орієнтовні терміни експлуатації будівель та інженерних споруд. При цьому продов-ження терміну експлуатації (життєвого терміну) понад встановлений строк допуска-ється лише після проведення обстеження й оцінки технічного стану конструкційних елементів, об’єкта в цілому [2]. У відповідності з положеннями ДБН В.1.2-14-2009

Я. Сєріков, кандидат технічних наук, професор,Харківський національний університет міського господарства ім. А.М. Бекетова, Україна,e-mail: s0509088828@ gmail.com

© Сєріков Я., 2019

Експлуатовані будівельні об’єкти мають визначений жит-тєвий термін. З метою забезпечення надійності експлуата-ції у них повинні здійснюватися періодичне обстеження, мо-ніторинг стану будівельних матеріалів, конструкційних еле-ментів. Для вирішення цього завдання розроблено систему об-стеження й моніторингу. Описані розроблені структура та-кої системи й прилади для вимірювання необхідних характе-ристик у підсистемі контролю міцності й структури бето-ну ультразвуковим імпульсним методом.

Operation of buildings and structures for various purposes is ac-companied by an impact on their structural elements, building ma-terials, and a complex of negative factors. These factors include the lifespan, climatic parameters, static and dynamic loads, dustiness, air pollution, etc. Their action worsens the physico-mechanical cha-racteristics, the structure of concrete. This reduces the reliability of

structural elements, reduces the life of the construction object. In DBN V.1.2-14-2009 «The system of ensuring the reliability and safety of construction objects» set the classification of construction objects by classes of consequences in the event of an accident. The estima-ted lifetimes of each type of construction objects are also determined. Extension of life is allowed only after inspection and evaluation of the technical condition of the construction object, material characteris-tics, through the determination of the degree of their compliance with regulatory requirements. The importance of obtaining reliable survey results requires the improvement of relevant instruments and metro-logy. The described developed system of monitoring of construction objects, as well as instrumentation and system based on the ultraso-nic pulse method. They are designed to control the physico-mecha-nical characteristics, the structure of concrete and other building ma-terials. The developed devices and system are characterized by in-creased accuracy, reliability and reliability of measurements.

УДК 658.516:681.2

Ключові слова: будівельні об’єкти, життєвий термін, бетон, дефекти, обстеження, ультразвуковий імпульсний метод.Keywords: construction objects, life expectancy, concrete, defects, inspection, ultrasonic pulse method.

Ya. Serikov, candidate of technical sciences, professor,O.M. Beketov National University of Urban Economics in Kharkiv, Ukraine,e-mail: s0509088828@ gmail.com

DOI: 10.33955/2307-2180(2)2019.22-27

28

2’2019 МЕТРОЛОГІЯ ТА ПРИЛАДИ МЕТРОЛОГІЧНЕ ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ

ОГЛЯД СИСТЕМИ МЕТРОЛОГІЧНОГО ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ СПЕКТРОМЕТРІЇ ІОНІЗУЮЧОГО �-, �-, �- ВИПРОМІНЕННЯ

Metrology System of Ionizing Spectrometry

��, ��, �� Radiation

Використання радіаційних технологій у різних галузях народного господарства, потреби нау-

кових досліджень і пов’язане з ними широке вико-ристання радіонуклідів зумовили швидкий розвиток методів і засобів контролю характеристик джерел �-, �-, �-випромінення, які застосовують вивчення

та аналіз енергетичних спектрів випромінення дже-рел іонізуючого випромінювання, радіонуклідного складу джерел ІВ та їх питомої активності, за до-слідження джерел ІВ, що містять суміш радіонуклі-дів різних видів. При цьому визначають активність кожного нукліда чи його відносний вміст.

Р. Берестов, провідний інженер,ORCID ID 0000-0001-6368-7362,e-mail: Ruslan_B@i.ua,І. Кравченко, генеральний директор,e-mail: office@centr.bcdst.kiev.ua,ДП «Київоблстандартметрологія», м. Біла Церква, Україна,Н. Гоц, доктор технічних наук, професор кафедри інформаційно-вимірювальних технологій,Національний університет «Львівська політехніка», м. Львів, Україна,e-mail: nataliia.y.hots@lpnu.ua,В. Паракуда, директор, кандидат технічних наук,ДП «Науково-дослідний інститут метрології вимірювальних і управляючих систем» (ДП НДІ «Система»), м. Львів, Україна,e-mail: vasyl.v.parakuda@lpnu.ua

© Берестов Р., Кравченко І., Гоц Н., Паракуда В., 2019

Розглянуто елементи системи метрологічного забез-печення спектрметрії іонізуючого α-, β-, γ- випромінення, як основи аналізу та контролю вмісту радіонуклідів у об’єктах навколишнього середовища, продуктах харчування, ґрунтах; аналізу чистоти радіонуклідної сировини з метою виявлення домішків радіонуклідів, контролю в атомній енергетиці сту-пеня вигорання твелів, визначення вмісту природних радіоак-тивних речовин у руді, природних та техногенних радіонук-лідів у живих організмах тощо. Проведено аналіз законодав-чої, нормативної, наукової, технічної та методичної основ метрологічного забезпечення спектрометрії іонізуючого ви-промінювання. Розглянуто основні задачі прикладної спектро-метрії іонізуючого α-, β-, γ- випромінення. Вказано на необхід-ність створення нових нормативних та методичних доку-ментів на заміну скасованим для прикладного використан-ня спектрометрії α-, β-, γ-випромінення, системних заходів у мет рологічному забезпеченні наукової діяльності за перехо-ду до невизначеності вимірювання.

The elements of the system of metrological support for the spectrometry of ionizing α-, β-, γ- radiation as the basis of analysis and control of the content of radionuclides in environmental objects, foodstuffs, soils, analysis of the purity of radionuclide materials in order to detect contaminants of radionuclides, control in the degree of burnout of telescopes, the determination of the content of natural radioactive substances in ore, the natural and man-made radionuclides in living organisms are presente. The analysis of the legislative, normative, scientific, technical and methodical basis of metrological support for spectrometry of ionizing radiation has been carried out. The main problems of applied spectrometry of ionizing α-, β-, γ- radiation are considered, and the state of its normative support is analyzed. The necessity of the creation of new normative and methodical documents for the replacement of abolished for the applied use of spectrometry α-, β-, γ- radiation, systemic measures in the metrological provision of scientific activity in the transition to measurement uncertainty is indicated.

УДК 539.1.073

Ключові слова: спектрометрія, метрологічне забезпечення, вимірювання, стандарти, радіонукліди.Keywords: spectrometry, metrology assurance, measurement, stanards, nuclides.

R. Berestov, leading engineer,ORCID ID 0000-0001-6368-7362,e-mail: Ruslan_B@i.ua,I. Kravchenko, general director,e-mail: office@centr.bcdst.kiev.ua,SE «Kyivoblstandartmetrology», Bila Tcerkva, Ukraine,N. Hots, doctor of technical sciences, professor of the department of measuring information technologies,National University Lviv Polytechnic, Lviv, Ukraine,e-mail: nataliia.y.hots@lpnu.ua,V. Parakuda, candidate of technical sciences, State Enterprise «Scientific-research Institute for Metrology Of Measurement And Control Systems» (DP NDI «Systema»), Lviv, Ukraine,e-mail: vasyl.v.parakuda@lpnu.ua,

DOI: 10.33955/2307-2180(2)2019.28-35

36

2’2019 МЕТРОЛОГІЯ ТА ПРИЛАДИ ПОХИБКИ ТА НЕВИЗНАЧЕНОСТІ

ОСОБЛИВОСТІ АНАЛІЗУ ДИНАМІЧНОЇ ПОХИБКИ В ПРОЦЕСІ ОЦІНЮВАННЯ МЕТРОЛОГІЧНОЇ НАДІЙНОСТІ ЗАСОБІВ ВИМІРЮВАЛЬНОЇ ТЕХНІКИ

Features of Dynamic Error Analysis in the Process of Evaluation

of Metrological Reliability of Measuring Equipment

Підвищення точності вимірювань (контролю, випробувань) залежить як від влас-тивостей ЗВТ, так і від властивостей об’єкта вимірювання (контролю, випро-

бувань).Компоненти похибки вимірювань розглядаються як випадкові процеси, які харак-

теризуються багатовимірним розподіленням.Фізично причиною появи динамічних похибок є інерційність ЗВТ, вичерпним

описанням якої є використання інтеграла Дюамеля, який визначає реакцію інерцій-ної ланки на вхідний вплив. Як критерій відмінності сигналів (КВС) можуть вико-ристовуватися вельми різні функціонали, при цьому враховуються подальше вико-ристання результатів вимірювання (контролю, випробувань), зручності обчислення, властивості вхідних впливів тощо.

В. Ігнаткін, доктор технічних наук, професор,Дніпровський державний університет, Україна,e-mail: snayper.as111@gmail.com

© Ігнаткін В., 2019

Йдеться стосовно метрологічної надійності засобів вимі-рювальної техніки (ЗВТ), наголошується, що похибку ЗВТ необ-хідно розглядати не в статиці, а в динаміці, враховуючи змі-ну її властивостей у часі. Похибка вимірювань й її компонен-ти розглядаються як випадкові процеси, які повністю харак-теризуються багатовимірним розподіленням.

Доцільно визначати ймовірність метрологічних відмов безпосередньо з експерименту через труднощі аналітичного розв’язання задачі.

Характеристики динамічної похибки залежать як від властивостей об’єкта вимірювання, так і від властивостей ЗВТ. Фізично причиною появи динамічних похибок є інерцій-ність ЗВТ, вичерпним описанням якої є використання інтегра-ла Дюамеля, який визначає реакцію інерційної ланки на вхідний вплив. Як критерій відмінності сигналів можуть використо-вуватися вельми різні функціонали, при цьому враховуються подальше використання результатів вимірювання, зручності обчислення, властивості вхідних впливів тощо. Найбільш до-цільно використовувати дисперсію різниці сигналів.

Для розрахунку показників динамічної похибки необхідно зна-ти енергетичний спектр вхідного сигналу. Наведені співвідношен-ня можливо використовувати як для стаціонарних, так і для не-стаціонарних процесів за деякого ускладнення цих співвідношень.

Представлено приклади використання таких співвід-ношень, рекомендації щодо зменшення похибок вимірювань у кожному конкретному випадку.

The article discusses metrological reliability of measuring equipment (ME), argues that ME imprecision must be considered not in statics, ‘out in dynamics, taking into account the change of its characteristics over time. Measurement imprecision and its com-ponents are considered as random processes that are fully charac-terized by multidimensional distribution. It is advisable to deter-mine the probability of metrological measurements directly from the experiment due to the difficulties of analytical solution to the problem.

The characteristics of dynamic imprecision depend on both the values of the measured object and the ME properties. The physical cause of dynamic imprecision taking place is inertia of ME, its exhaustive description relies on the use of Duamel inte-gral, which determines the response of inertial link to the input influence. As a criterion for signal differences one can use quite different functionals, taking into account further use of measure-ment results, the convenience of computing, the properties or in-put influences, and so on. It is most expedient to use the disper-sion of signal differences.

To calculate the parameters of dynamic imprecision it is ne-cessary to know the energy spectrum of the input signal. The gi-ven ratios can be used for both stationary and non-stationary processes.

The paper provides examples of using these ratios, recom-mendations for reducing measurement errors in each particular case.

УДК 519.281:621.317.088

Ключові слова: динамічна похибка, дисперсія, енергетичний спектр, інтеграл Дюамеля, метрологічна надійність ЗВТ.Keywords: dynamic imprecision, dispersion, energy spectrum, Duamel integral, metrological reliability of ME.

V. Ignatkin, doctor of technical sciences, professor,Dniprovsky State University, Ukraine,e-mail: snayper.as111@gmail.com

DOI: 10.33955/2307-2180(2)2019.36-42

43

2’2019 МЕТРОЛОГІЯ ТА ПРИЛАДИ � МОДЕЛІ ТА МОДЕЛЮВАННЯ

МАТЕМАТИЧНІ МОДЕЛІ ДОДАТКОВИХ ПОХИБОК ВИМІРЮВАННЯ ЗАСОБІВ КОНТРОЛЮ

Mathematical Models of Additional Measurement Errors

of Control Means

Ефективність технологічних процесів визнача-ється точністю підтримування технологічних

параметрів на заданому рівні, яка нормується від-повідним регламентом. Для забезпечення цієї ви-моги технологічні параметри підлягають контролю за допомогою технічних засобів. Останні передають

результат вимірювання у формі вихідного сигналу для візуалізації, наприклад, на монітор реального часу комп’ютерно-інтегрованої системи контролю. Вихідний сигнал таких засобів нормується на ста-дії промислового випуску шляхом установлення діа-пазону вимірювання та класу точності. Окрім того,

Й. Стенцель, доктор технічних наук, професор, завідувач кафедри комп’ютерно-інтегрованих систем управління,e-mail: kafedrakisu@gmail.comО. Поркуян, доктор технічних наук, професор кафедри,e-mail: kafedrakisu@gmail.comК. Літвінов, кандидат технічних наук, старший викладач кафедри,e-mail: litvinovk@yandex.ruТ. Сотнікова, кандидат технічних наук, доцент кафедри,e-mail: tatiana.sotnikova1005@gmail.comСхідноукраїнський національний університет ім. В. Даля, м. Сєвєродонецьк, Україна

© Стенцель Й., Поркуян О., Літвінов К., Сотнікова Т., 2019

Дослідженнями встановлено, що в процесі експлуатації засобів контролю достатньо рідко вводиться поправка до результату поточних вимірювань. Для розрахунку поправки спочатку визначається ступінь відхилення впливового зна-чення від нормованого значення, а далі добуток цього ступе-ня на нормований приріст впливового параметра. Такий ме-тод не враховує нелінійної залежності вихідного сигналу засо-бу контролю від зміни впливового параметра та нелінійності статичної характеристики. Для усунення цього недоліку за-пропоновано визначати дійсне значення вимірювального па-раметра за поточними значеннями вихідного сигналу засобу контролю та впливового параметра за відповідними мате-матичними моделями.

Studies have shown that under industrial conditions there is rare-ly a correction of the current measurement result when the influen cing parameter deviates from the normalized value. The existing method of determining the additional measurement error is that in order to ob-tain the real value of the measurement result, the correction is calcu-

lated, which leads to the current value of indexes of control means. The correction value is determined by dividing the degree of the in-fluencing parameter deviation by the normalized value of the addi-tional error. This method of determining the correction is not accurate enough, since it does not take into account the nonlinear dependence of the additional measurement error on the change in the influen cing parameter, as well as on the current value of the output signal of con-trol means. To determine the real value of the measured parameter and the additional error, the method of integral-type functional is proposed. The essence of the method is in determining the difference of planes un-der the nominal and current parts of the static characte ristic, limi ted by the measurement range. It is shown that the planes difference depends on the current and real values of the output signal of control means, as well as on the influencing parameter deviation. The met hod allows calculating the real values of the measured parameter only by the out-put signal of control means and the current values of the influencing parameter. The dependencies between the real value of the measured parameter, the current value of the output signal of control means and the influencing parameter deviation are established.

УДК 532.135.66.012

Ключові слова: вимірювання, точність, додаткова похибка, впливовий параметр, інтегральний функціонал, математична модель.Keywords: measurement, accuracy, additional error, influencing parameter, integral-type functional, mathematical model.

Y. Stentsel, doctor of technical sciences, professor, head of the department of computer integrated management systems,e-mail: kafedrakisu@gmail.comO. Porkuian, doctor of technical sciences, professor of the department,e-mail: kafedrakisu@gmail.comK. Litvinov, candidate of technical sciences, senior lecturer of the department,e-mail: litvinovk@yandex.ruT. Sotnikova, candidate of technical sciences, associate professor of the department,e-mail: tatiana.sotnikova1005@gmail.comVolodymyr Dahl East ukrainian national university, Severodonetsk, Ukraine

DOI: 10.33955/2307-2180(2)2019.43-51

52

2’2019 МЕТРОЛОГІЯ ТА ПРИЛАДИ НАНОМЕТРОЛОГІЯ

NANOMETROLOGY: OPTICAL PROPERTIES OF SI-NANOCLUSTERS

Нанометрологія: оптичні властивості Si — нанокластерів

V. Kovalchuk, doctor of physics and mathematics, professor,L. Kovalenko, Candidate of Geographical Sciences, docent,M. Smorgh, postgraduate,State Environmental University, Odessa, Ukraine,e-mail: lslvvvas@ukr.net

© V. Kovalchuk, L. Kovalenko, M. Smorgh, 2019

In this paper, we have discussed in detail the theoretical results using local functional density method in parameterized modification of silicon clusters. One of the main conclusions is that the comparison between theory and experiments shows the possibility of different radiative channels for the recombination in porous silicon. Research results directly affect nanometrology.

Проведені дослідження торкаються кван-товорозмірних систем, таких, як напівпровід-никові нанокластери, зокрема, кремнію (Si-НК). Останні представляють собою нанофрагмен-ти, що складаються з декількох, або десятків атомів. Симетрія таких систем може співпа-дати з геометрією об’єму. Але, як правило, зав-дяки великому відсотку поверхневих атомів і, відповідно, станів, НК демонструють залежні від геометричних розмірів специфічні оптичні, або електричні властивості. Істотні зміни цих властивостей корелюють зі зменшенням розмі-ру системи. Варіація ширини забороненої зони, що викликана зміною розмірів напівпровіднико-вого НК для даної температури, викликає відпо-відний перехід у металевий стан. Такий перехід відбувається при відносно великих розмірах на-півпровідникового НК у порівнянні з металами, діелектриками або молекулярними кристалами.

Показано, що кінетична стабільність тет-расилатетрагедрану (Si4H4), гексасилаприсма-ну (Si6H6) і октасилакубану (Si8H8) залежить від просторової об’ємності замісників, які пасиву-ють розірвані хімічні зв’язки Si-матриці. Силіл-заміщений НК типу SinYm (де Y – замісник - па-сиватор t � Bu) є стабільним в інертній атмос-фері, але окислюється у повітрі шляхом виник-нення безбарвних твердих речовин. Крім цьо-го, триметил-пропіл-заміщений НК типу SinYm (Y � C Me2CH Me2) є надзвичайно стабільним, навіть у повітрі і існує протягом двох тижнів у твердому стані.

Призматичні НК, що утворені атомами Si, або Ge виявляють колір від жовтого до по-маранчевого. Такі НК структури здійснюють оптичне поглинання у видимому діапазоні.

НК-Si6H6 має смугу поглинання з максиму-мом від 241 нм до 500 нм. Смуга поглинання Ge6Y6 (Y � 2,6 - i - Pr2C6H3) має максимум при 261 нм, що відповідає зсуву у червону область.

Виходячи з цього, слід підкреслити, що екс-периментальні дослідження виявленої люмінес-ценції por-Si, дозволяють пов’язати можливос-ті використання Si-НК у оптоелектронній тех-ніці. Слід врахувати те, що формування нано-кристалітів у вигляді Si-НК в об’ємному мате-ріалі напівпровідника, сприяє частковому пору-шенню правил оптичного відбору і, таким чи-ном, обмежень щодо прояву цим матеріалом ефекту люмінесценції.

Найбільш вражаючою властивістю напів-провідникових НК є суттєва зміна оптичних властивостей пористого кремнію (por-Si), як функції розміру Si-НК. При зменшенні розмірів НК, електронні переходи зміщуються до більш високих енергій. Генерація сконцентрована лише в декількох переходах.

Описані фізичні явища квантової локаліза-ції виникають внаслідок змін густини електро-нних станів і можуть бути зрозумілими з позиції зв’язку між станами і моментами вільних і обме-жених частинок. Для вільної частинки, або час-тинки в періодичному потенціалі твердого ті-ла, імпульс може бути точно визначеним, тоді як локалізація у просторі є невизначеною. І нав-паки: для локалізованої у просторі частинки не-визначеність імпульсу збільшується.

Наведені теоретичні розрахунки ширини забороненої зони НК-Si і порівняння їх з дани-ми експерименту дозволяють зробити виснов-ки про те, що існує можливість різних радіацій-них каналів для рекомбінації носіїв у пористий кремній.

УДК 530.145+678.9

M. Smorgh

L. Kovalenko

V. Kovalchuk

Keywords: nanometry, clusters, electronic density, functional, recombination, silicon.Ключові слова: нанометрологія, кластери, електронна густина, функціонал, рекомбінація, кремній.

В. Koвaльчук, доктор фізико-математичних наук, професор,Л. Коваленко, кандидат географічних наук, доцент,М. Сморж, аспірант,Державний екологічний університет, м. Одеса, Україна,e-mail: lslvvvas@ukr.net

DOI: 10.33955/2307-2180(2)2019.52-56

57

2’2019 МЕТРОЛОГІЯ ТА ПРИЛАДИ � ВІЙСЬКОВА МЕТРОЛОГІЯ

ПРОБЛЕМИ ТА ШЛЯХИ ВИРІШЕННЯ ЗАВДАНЬ З КОНТРОЛЮ ТА УПРАВЛІННЯ ПЕРЕДАВАННЯМ ЕТАЛОННИХ СИГНАЛІВ ЧАСУ ТА ЧАСТОТИ В ЗБРОЙНИХ СИЛАХ УКРАЇНИ

Problems and Ways to take Objectives with the Control and Management by the Transmission of Ethnic Time

and Frequency Signals in the Armed Forces of Ukraine

Е. Корецький, кандидат технічних наук, начальник науково-дослідної лабораторії,Національний науковий центр «Інститут метрології», Харків, Україна,e-mail: timemetrology@ukr.net,C. Шевкун, кандидат технічних наук, начальник відділу,М. Головня, заступник начальника відділу,О. Мещеряк, начальник науково-дослідної лабораторії,ДП «Укрметртестстандарт», Київ, Україна,e-mail: ukrcsm@ukrcsm.kiev.uaВ. Бойко, начальник науково-дослідного відділу,А. Гаврилов, кандидат технічних наук, старший науковий співробітник,М. Світенко, кандидат технічних наук, провідний науковий співробітник,М. Троцько, кандидат технічних наук,Метрологічний центр військових еталонів ЗС України, Харків, Україна,e-mail: gavanat66@gmail.com

© Корецький Е., Шевкун C., Головня М., Мещеряк О., Бойко В., Гаврилов А., Світенко М., Троцько М., 2019

У межах функціонування військового сегменту служби єди-ного часу та еталонних частот окреслено проблеми та шля-хи вирішення завдань контролю та управління передаванням еталонних сигналів, які використовуються Збройними Силами України. Виконано експериментальні дослідження щодо визна-чення точністних характеристик системи часової синхроні-зації (із використанням протоколу РТР ІЕЕЕ 1588v2) для її за-стосування у телекомунікаційних мережах. Як канали зв’язку застосовано оптоволоконну мережу, спеціально побудова-ну для системи синхронізації. Експериментальні досліджен-ня підтвердили можливість передавання еталонних сигналів часової та частотної синхронізації із застосуванням сучас-них цифрових та оптоволоконних технологій від Державного еталона одиниць часу та частоти до вихідного еталона Збройних Сил України одиниць часу та частоти (ВЕЗСУ) із по-хибкою, що не перевищує 1 мкс. А також від ВЕЗСУ до спожи-вачів із похибкою, що не перевищує 10 мкс на відстань 600 км за оптоволоконним каналом зв’язку рівня L2. Актуальним за-лишається створення відповідного комплексу апаратури кон-тролю та управління передаванням еталонних сигналів, які використовуються Збройними Силами України.

Within the limits of the functioning of the military segment of  the single time service and reference frequencies, the prob-lems and ways of solving the tasks of controlling and controlling the  transmission of reference signals used by the Armed Forces of  Ukraine are outlined. The experimental research on the deter-mination of the accuracy characteristics of the time synchroniza-tion system (using the PTP protocol IEEE  1588v2) was implemen-ted for its use in telecommunication networks. As a communication channel, an optical fiber network is specially built to create a syn-chronization system. Experimental studies confirmed the possibili-ty of  transmitting reference signals of time and frequency synchro-nization with the use of modern digital and fiber-optic technolo-gies from the National Standard of Time and Frequency units to the source standard of the Armed Forces of Ukraine units of time and frequency (VEZSU) with an error that is not exceeds 1 μs And also from VESZU to consumers with an error of less than 10 microseconds at a distance of 600 km via fiber-optic communication channel L2. The creation of a corresponding complex of equipment for monito-ring and control of the transmission of reference signals used by the Armed Forces of Ukraine remains relevant.

УДК 621.81: 621.253.2DOI: 10.33955/2307-2180(2)2019.57-61

E. Koretsky, candidate of technical sciences, head of the research laboratory,National Scientific Centre «Institute of Metrology», Kharkiv, Ukraine,e-mail: timemetrology@ukr.netS. Shevkun, candidate of technical sciences, head of department,M. Golovnya, deputy head of department,O. Mesheryak, head of research laboratory,State Enterprise «All-Ukrainian State Research and Production Center for Standartization, Metrology, Certification and Consumers’ Rights Protection», Kyiv, Ukraine,e-mail: ukrcsm@ukrcsm.kiev.ua,V. Bojko, head of research department,A. Gavrilov, candidate of technical sciences, senior researcher,M. Svitenko, candidate of technical sciences, leading researcher,M. Trotsko, candidate of technical sciences,Metrological Center of Military Standards of the Armed Forces of Ukraine, Kharkiv, Ukraine,e-mail: gavanat66@gmail.com

Ключові слова: служба єдиного часу, синхронізація, еталонний час.Keywords: single time service, synchronization, reference time.

62

2’2019 МЕТРОЛОГІЯ ТА ПРИЛАДИ ЗАСТОСУВАННЯ ТА ЕКСПЛУАТАЦІЯ

ОСОБЛИВОСТІ ВИКОРИСТАННЯ ІМПУЛЬСНО-ДОППЛЕРІВСЬКИХ РАДАРІВ ДЛЯ ВИЗНАЧЕННЯ МАЛОВИСОТНИХ ЦІЛЕЙ

Features of Usіng Pulse-Doppler Radars for Determіnatіon Low-Altіtude Targets

Функція невизначеності подібна діаграмі направленості антени: тією ж мірою, в якій діаграма направленості характеризує точність і роздільну здатність ку-

тових вимірювань; вимірювань відстані й швидкості. Як тільки стали зрозумілими

Г. Баранов, доктор технічних наук, професор кафедри інформаційних систем і технологій,Національний транспортний університет, Київ, Україна,e-mail: olenakomіsarenko@ukr.net,Р. Габрук, кандидат технічних наук, докторант,Національний університет «Одеська Морська Академія», Одеса, Україна,e-mail: grostyslav@yahoo.com,І. Горішна, директор ТОВ «Оверсіз Лоджистік», Одеса, Україна,e-mail: troіccaya@gmaіl.com

© Баранов Г., Габрук Р., Горішна І., 2019

Проведено аналіз особливостей допплерів-ського опрацювання сигналів. У РЛС кількість завад на приймальному тракті радара силь-но залежить від геометрії радара до цільового об’єкта. Завади створюють додаткові трудно-щі для бортових радарів під час виявлення на-земних цілей та інших цілей, що летять на ма-лих висотах. Ця складність у виявленні назем-них або маловисотних цілей призвела до розроб-лення імпульсних допплерівських радарів з ме-тою покращення виявлення цільових об’єктів. Імпульсно-допплерівські радари використову-ють високі частоти повторення імпульсів для збільшення середньої потужності передавання і  покладаються на допплерівську частоту цілі в процесі виявлення.

In this paper, we analyzed the features of Doppler processing in radars. In ground based radars, the amount of clutter in the radar receiver depends hea-vily on the radar-to-target geometry. The amount clut-ter is considerably higher when the radar beam has to face toward the ground. Furthermore, radars employ-ing high PRFs have to deal with an increased amount of clutter due to folding in range. Clutter introduces additional difficulties for airborne radars when de-tecting ground targets and other targets flying at low altitudes. This is illustrated in Fig. 10.5. Returns from ground clutter emanate from ranges equal to the ra-dar altitude to those which exceed the slant range along the main-beam, with considerable clutter re-

turns in the side-lobes and main-beam. The presence of such large amounts of clutter interferes with radar detection capabilities and makes it extremely difficult to detect targets in the look-down mode. This diffi-culty in detecting ground or low altitude targets has led to the development of pulse Doppler radars where other targets, kinematics such as Doppler effects are exploited to enhance detection.

Pulse Doppler radars utilize high PRFs to increa-ses the average transmitted power and rely on tar-get’s Doppler frequency for detection. The increase in the average transmitted power leads to an improved SNR which helps the detection process. However, using high PRFs compromise the radar’s ability to de-tect long range target because of range ambiguities associated with high PRF applications.

Techniques such as using specialized Doppler fil-ters to reject clutter are very effective and are often employed by pulse Doppler radars. Pulse Doppler ra-dars can measure target Doppler frequency (or its range rate) fairly accurately and use the fact that ground clutter typically possesses limited Doppler shift when compared with moving targets to se-parate the two returns. Clutter filtering is used to re-move both main-beam and altitude clutter returns, and fast moving target detection is done effectively by exploiting its Doppler frequency. In many mo dern pulse Doppler radars the limiting factor in detecting slow moving targets is not clutter but rather another source of noise referred to as phase noise generated from the receiver local oscillator instabilities.

УДК 621.391.83

Ключові слова: імпульсно-допплерівські радари, цілі, завади, ехо-сигнал.Keywords: pulse Doppler radars, clutter, target, echo-signal.

G. Baranov, doctor of technіcal scіence, professor of the department of information systems and technologies, Natіonal transport unіversіty, Kyiv, Ukraіne,e-mail: olenakomіsarenko@ukr.net,R. Gabruk, candidate of technical sciences, doctoral studentNational University «Odessa Maritime Academy», Odessa, Ukraіne,e-mail: grostyslav@yahoo.com,I. Gorishna, director of the Overseas Logistic LLC, Odessa, Ukraіne,e-mail: troіccaya@gmaіl.com

І. Горішна

Р. Габрук

Г. Баранов

DOI: 10.33955/2307-2180(2)2019.62-66

67

2’2019 МЕТРОЛОГІЯ ТА ПРИЛАДИ � БЕЗПЕКА ЖИТТЄДІЯЛЬНОСТІ

МЕЗОПІЧНА ФОТОМЕТРІЯ І ВУЛИЧНЕ ОСВІТЛЕННЯ

Mesopic Photometry and Street Lighting

Публікація системи МКО для мезопічної (присмер-кової) фотометрії (СІЕ 191:2010 Recommended

System for Mesopic Photometry Based on Visual Performance, Vienna: CIE, 2010) [1] завершила майже 70-річні дебати відносно вагових функцій, які б мог-ли використовуватися, коли проводяться фотомет-

ричні вимірювання в мезопічній області. Це зумо-вило велику кількість робіт, присвячених досліджен-ню впливу спектрального розподілу енергії випро-мінення (СРЕВ) на зір за відповідного присмерково-го зору за умов освітлення, що дозволяє краще оці-нити освітлення у нічний час доби.

Л. Назаренко, доктор технічних наук, професор кафедри «Світлотехніка і джерела світла», Харківський національний університет міського господарства імені О.М. Бекетова, Україна,e-mail: office@kname.edu.ua,Г. Кононенко, старший викладач кафедри архітектурних конструкцій,Харківський національний університет будівництва та архітектури, Україна,e-mail: anndis13@gmail.com,Т. Можаровська, аспірант кафедри «Світлотехніка і джерела світла»,e-mail: tatiana.mozharovska@gmail.com,В. Чернець, кандидат технічних наук, доцент кафедри,e-mail: acidverse@mail.ru,Харківський національний університет міського господарства імені О.М. Бекетова, Україна

© Назаренко Л., Кононенко Г., Можаровська Т., Чернець В., 2019

Розкривається питання досягнення безпеки перебування людей на вулицях у темний час доби за допомогою штучно-го освітлення. Для визначення необхідної потужності ламп за заміни наявних світильників рекомендується використовува-ти мезопічну фотометричну систему, яка дозволяє виконати обчислення з урахуванням коефіцієнтів S/P. S/Р відношення по-зиціонується як важлива характеристика джерел світла, що має бути внесена до переліку обов’язкових характеристик, які повинні забезпечуватися виробниками. У зв’язку з цим потріб-но ретельно переглянути комп’ютерні програми, що викорис-товуються в процесі створення освітлювального проекту.

The article reveals the question of achieving security for people on the streets at night with the help of artificial lighting. The author ana-lyzed the factors affecting traffic safety and the possibility of creating the necessary visual conditions for this by means of street lighting. In ad-dition, the article raised an important question regarding the characteri-stics of the roadway. It is noted that the modern pavement is not stan-

dardized on the lighting characteristics. Knowing the spectral chara-cteristics of the applied light sources, these data could be applied in the development of new types of canvases that would allow achieving a new level of illumination in terms of both improving the quality and its efficiency and economy. Without this, it is impossible to talk about the maximum efficiency of the use of the luminous flux as a whole. For existing lighting systems, the brightness calculation is performed by measuring the illumination and reflectivity of the road surface. The ob-tained brightness values are entered into the mesopic photometric sys-tem in order to determine the parameters of the complete system, which provides equivalent visual perception of the illuminated objects and is intended to replace the existing installation. To determine the required lamp power when replacing existing luminaires, it is recommended to use a mesopic photometric system, which allows you to perform calcu-lations taking into account the S/P ratios. In this regard, it is necessary to thoroughly review the computer programs used in the creation of the lighting project, as well as to ensure active participation in international cooperation in the formation of modern lighting standards.

УДК 628.98

Ключові слова: мезопічна фотометрія, зоровий комфорт, блискість, світлота, скотопічна світлова ефективність, фотопічна світлова ефективність.Key words: mesopic photometry, visual comfort, glare, brightness, scotopic light efficiency, photopic light efficiency.

L. Nazarenko, doctor of technical sciences, professor of the department «Light engineering and light sources», Kharkiv National University of Municipal Economy named after A.M. Beketov, Ukraine,e-mail: office@kname.edu.ua,H. Kononenko, senior lecturer of the Department of Architectural Structures, Kharkiv National University of Construction and Architecture, Ukraine,e-mail: anndis13@gmail.com,Т. Mozharovska, postgraduate student of the department «Light engineering and light sources»,e-mail: tatiana.mozharovska@gmail.com,V. Chernets, candidate of technical sciences, docent of the department,e-mail: acidverse@mail.ru,О.М. Beketov National University of Urban Economy in Kharkiv, Ukraine

DOI: 10.33955/2307-2180(2)2019.67-72